文档介绍：东北大学
博士学位论文
GH761合金的磷、硼微合金强化与细晶强化研究
姓名:杨树林
申请学位级别:博士
专业:材料学
指导教师:胡壮麒;杨洪才
20060701
摘要辖鸬牧住⑴鹞⒑辖鹎炕胂妇炕芯本文以辖鹞Q芯慷韵螅捎昧住⑴鹞⒑辖鸹拖妇Т硐嘟岷系母合强化,寻求一条发展高性能合金的途径。通过研究磷、硼对辖鸨曜即理组织和性能的影响,确定了磷、硼的最佳加入量;通过研究不同热处理制度对辖鹱橹托阅艿挠跋欤范讼妇Ш辖鸬淖罴讶却碇贫龋煌ü芯砍期时效后细晶辖鸬淖橹托阅艿谋浠⑾至肆孜⒑辖鸹妇合金的组织和性能具有良好的长期稳定性;通过对接近盘件实际尺寸饼材的组织和性能检测,证明了采用磷、硼微合金化和细晶处理对辖鸾懈春锨炕的可行性和实用性。通过光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、能谱分析等手段,研究了磷、硼的作用机理。研究了微量元素磷、ù俳Ы相析出。磷含量极低时,晶界相析出不足,部分晶界甚至没有析出。磷含量适中时,晶界析出相颗粒大小均匀,排列整齐。磷含量过高时,不仅晶界相析出太多,%或以上时,晶界相析出过多,晶界状态变坏。磷对辖鸬氖椅潞℃拉伸性能影响不大,但对持久和蠕变性能影响显著。磷显著延长了合金的持久寿命,且表现出明显的峰值效应,其最佳含量位于%附近。磷显著降低合金的稳态蠕变速率,延长蠕变的第二阶段。适量磷通过阻碍位错运动,改善晶界析出相的数量、形态和分布,阻碍环境氧的沿晶侵入,提高了合金的持久和蠕变性能。磷含量为%,硼含量由%提高到ヒ陨鲜保辖鸬某志檬倜灾降低。在采用磷、硼微合金化的条件下,硼含量不宜过高。磷和硼的最佳含量分别在%和%附近。在控制最佳磷、硼含量的条件下,研究了细晶合金的热处理制度。一次处理温度在℃范围内变化时,对辖鸬木ЯW橹跋觳淮螅标准热处理组织相比,晶粒显著得到细化。一次处理温度对,,相和晶界析出相影东北大学博士学位论文磷和硼的共同加入对辖鸬氖椅潞℃拉伸性能无明显影响。保持
响很大,温度不超过媸保Ы缥龀鱿嗫帕4笮∈手校鼐Ы缇扰帕校籝相尺寸在韵拢吭プ笥遥掖笮∨浜狭己谩N露仍℃以上时,,,相明显长大,晶内得不到足够强化;晶界析出相密集,部分区域连接成片,弱化了晶界。细晶合金的最佳热处理制度为鎄时,与标准处理时相比,合金可获得良好的拉伸和持久性能,其室温抗拉强度和屈服强度分别提高了拉伸塑性也有所改善;妫志檬倜绕胀℅合金高。研究了磷对细晶辖鹱橹托阅芗捌涑て谖榷ㄐ缘挠跋臁2宦鄢て谑效前或后,磷含量的差异对晶粒组织和,相没有明显影响,但对晶界相的析出有显著影响。晶界析出相有两种比较典型的形态,一是不规则的细小颗粒,一是较大的块状。磷含量极低时,晶界析出相稀少,部分晶界没有析出;磷含量最佳时时,晶界析出相大小均匀,排列较为规则;磷含量过高时,晶界相析出过量。毙Ш螅缀考ǖ褪保Ы缦辔龀鲈龆啵龀鱿喑ご螅ê懿痪龋部分晶界上仍无析出。磷含量过高时,析出相明显增多且长大,局部已连成片;同时,晶界上析出了,籒相。具有最佳磷含量的合金,晶界析出物稍有长大,但排列仍较为均匀、规则。磷、硼对细晶辖鹦阅艿挠跋旃媛捎氡曜即硎币恢拢戳锥岳煨能影响不大,对持久性能表现出明显的峰值效应,显著延长蠕交的第二阶段。最佳磷、硼含量仍然分别在%和%左右。说明合金的热处理状态不改变磷的作用性质。毙Ш螅锥岳煨阅芪廾飨杂跋欤氤て时效前相比,合金的拉伸性能基本上没有改变。磷对持久性能的影响极为显著,仍在磷含量为%时寿命最长。与长期时效前相比,持久寿命有所降低,但具有最佳磷含量的合金下降的幅度最小。其主要原因是适量的磷改善晶界相的析出,提高了组织的稳定性,保证了性能的稳定性。采用接近工业生产的工艺,生产了辖鸬南妇П模觳饬肆ρ阅堋结果进一步证明,采用磷、硼微合金化和细晶处理相结合的方法,较大幅度地提高合金的性能水平,具有现实可行性。关键词:磷;硼;辖穑幌妇Т恚涣ρ阅埽晃龀鱿东北大学博士学位论文珹4分别提高了细晶辖℃珹鎄℃
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